英伟达入局,3D DRAM存算一体迎来产业化拐点
英伟达9月10日宣布将d-Matrix下一代Raptor推理XPU接入其AI基础设施体系,该芯片采用3D DRAM堆叠架构。3D集成与存算一体结合,有望缩短数据传输距离并降低搬运开销。亿铸正推进3D DRAM与通用存算一体架构协同设计,探索面向云端AI推理的产品化路径。
英伟达9月10日宣布将d-Matrix下一代Raptor推理XPU接入其AI基础设施体系,该芯片采用3D DRAM堆叠架构。3D集成与存算一体结合,有望缩短数据传输距离并降低搬运开销。亿铸正推进3D DRAM与通用存算一体架构协同设计,探索面向云端AI推理的产品化路径。
碳化硅陶瓷在半导体设备核心部件中的应用渗透率持续提升,零部件需求增速显著高于行业平均水平。其耐高温、耐腐蚀等特性支持刻蚀、沉积、外延等工序应用,炉管可在1200℃以上长期稳定工作。QY Research数据显示,2024年全球半导体用碳化硅零部件市场规模约11.71亿美元,预计2030年增至15.78亿美元。
透明陶瓷兼具透光性、优异的力学性能和耐高温能力,可用于透明装甲、红外窗口及高性能光学元件等领域。顶立科技已具备年产吨级AlON粉体能力,每批纯度≥99.9%,粒径分布D50:1~5μm可调控。铁锚科技的YAG透明陶瓷已实现1.2米×0.8米的工程化生产。
国内先进硅基材料产业已具备一定产能基础,但高端产品供给、精细加工、原料提纯及产品稳定性仍存在短板。IC/EMC球形硅微粉在芯片环氧塑封料中质量占比可达70%~90%,高端产品仍面临国产化攻坚压力。全球高端高纯石英市场仍由海外龙头主导,国内半导体、光通信领域高端石英制品亟待国产化替代。
800V高压平台加速落地与SiC功率器件应用扩大,推动车载AMB陶瓷基板需求增长。AMB基板以高温可靠性、高电流承载能力及良好的热循环性能,满足高压、高功率应用要求。富乐华提供AMB、DBC、DPC及氮化硅陶瓷基板方案,并依托东台、内江及马来西亚制造基地提升生产与交付能力。
国产MLCC已在中低压、常规容值消费级产品上实现规模化替代,但向0.5μm及以下介质层、1200–1600层高容产品推进仍面临材料与装备协同难题。材料端,国瓷材料已稳定量产120–150 nm钛酸钡,博迁新材已规模量产80nm镍粉,高端粉体掺杂与超薄生瓷带用离型膜仍是攻关环节。
彭寿院士提出,应优先夯实电子信息材料基础能力,以材料创新牵引产业升级,保障产业链供应链安全。“十五五”阶段需从单点技术突破转向全链条体系化能力建设,构建研发、中试、量产与应用反馈闭环。重点加强半导体、新型显示及封装材料攻关,建设中试与应用验证平台,推动上下游协同验证。
先进封装用负膨胀(NTE)填料通过升温收缩抵消树脂热膨胀,为兼顾抗翘曲与高导热提供配方思路,但也带来工艺适配挑战。二氧化硅高填充会挤占高导热填料空间并增加黏度,文章对比了钨酸锆、钒酸铜、BNFO及三菱化学M-Filleris™的性能与应用限制。
SEMI 中国总裁冯莉在 IC WORLD 大会上指出,AI 正推动全球半导体产业进入新增长周期。她援引 WSTS 数据预测,2026 年全球半导体市场规模将超过 1.6 万亿美元,年增长率 108%。AI 算力、存储革命和技术驱动产业升级构成三大趋势,先进制程与先进封装共同推动性能与成本优化。
半导体测量结果没有统一有效期,器件结构、环境、测量路径或失效机理认知变化后,原本准确的数据可能不再适合当前决策。图形化、键合、热暴露、安装及接触件磨损等应成为复核触发条件,而非仅依赖固定校准周期。跨测试环节保留参数值、规格余量及硬件、软件和温度等条件,可帮助重新解释早期结果、定位受影响器件,减少大范围复测或隔离。
细间距混合键合具备大规模量产可能,但关键在于跨工序维持统一工艺窗口,而非仅验证键合机制或提高设备对准精度。芯粒到晶圆键合可筛选已知良品芯粒,却牺牲晶圆级并行效率,并叠加颗粒、表面形貌、翘曲和逐颗放置误差;受访者认为6 µm间距可能较长时间保持商业可行性,1 µm仍是更长期目标。
半导体测试系统的插座、负载板与温控回路会影响测量,使电气上有效的临界结果仍可能误导器件缺陷诊断。区分器件与测试系统问题,需要追踪故障是否随器件或硬件位置迁移,并关联测试裕量、方差、校准历史和热状态,而非只看通过、失败或分档。X-ray、声学和光学检测及片上传感器可提供交叉核查依据,跨测试环节保留器件与设备上下文有助于识别先进封装中的误通过、误失败及误降档。
模拟与混合信号芯片难以采用自适应测试,关键在于合格输出常是一个范围,且正常工艺波动、边缘失效与测试路径误差难以区分。1 月发布的 IEEE 2427-2025 为模拟缺陷建模与覆盖率评估提供了更一致的框架,但缩短或移除测试仍需确认剩余测量能够保留有效缺陷覆盖。Kelvin 连接、精确温控以及上游量测与下游电气表现的可靠关联,可为区分测量误差与器件偏差、判断测试冗余提供依据。
MEMS、CMOS 图像传感器、SiC 与 GaN 功率器件及共封装光学(CPO)的工艺控制,可通过跨设备、跨层及跨工序关联量测与检测数据改善。RF BAW 案例将在线厚度量测与逐片修整反馈闭环结合,使晶圆内不均匀性降低一个数量级;功率器件案例结合衬底与外延缺陷图及电阻率测量,识别纵向传播且低电阻率的致命缺陷。
MEMS、CMOS图像传感器、SiC与GaN功率器件及共封装光学的规模化制造,均面临各自的形貌、膜厚、均匀性和缺陷控制挑战。CIS器件高度为6µm至10µm,像素隔离沟槽约100nm宽;SiC已采用200mm晶圆生产,部分厂商开始生产用于发挥材料导热特性的300mm SiC晶圆,而GaN更早转向300mm晶圆。
国内氮化硼企业正加速向高端导热填料市场渗透,但高纯度、大单晶、球形化、纳米化等领域仍由国际企业主导。各向异性与界面热阻是主要技术难点,三维导热网络、球形团聚体和表面改性是应对方向。天元航材目前满产年产能为500吨,新产线技改后设计产能将扩至1000吨/年。